基于GIS德宏州雪茄煙種植氣候分析

范丹華　李慧芹

摘要 參照國際優(yōu)質(zhì)雪茄種植區(qū)域氣候條件，對德宏州5個地面氣象站1981—2018年月平均氣溫、月平均降水量、月平均空氣相對濕度、月日照時數(shù)數(shù)據(jù)以及110個區(qū)域氣象站2010—2018年月平均氣溫、月平均降水量數(shù)據(jù)進(jìn)行氣候資源推算和分析，篩選出德宏州適宜種植雪茄煙的氣象指標(biāo)，并利用GIS空間分析功能對雪茄煙的單因子的氣候要素進(jìn)行分區(qū)及評價。結(jié)果表明，從氣溫條件上來看，建議到1月末2月初開始種植，最適的區(qū)域有芒市南部、瑞麗南部，次適宜區(qū)域為芒市中部以及隴川南部和盈江海拔較低的壩區(qū)一帶。從降水條件上來看，1—4月氣溫上適宜種植雪茄煙的區(qū)域降水都有所不足，需人工加強(qiáng)灌溉，到5月份后德宏州雨季開始，降水大幅增多，均已超過雪茄煙成熟的需水量，會導(dǎo)致雪茄煙葉返青，影響品質(zhì)，因此建議在5月中旬之前完成雪茄煙的采收工作。從相對濕度上來看，3—4月份相對濕度稍低，但一般來說田間相對濕度會比氣象觀測臺站數(shù)據(jù)偏高，總體來說還是滿足雪茄煙的生長條件。從日照上來看，德宏州1—6月日照都比較充足，而雪茄煙在多云寡照的條件下品質(zhì)更好，因此建議對雪茄煙進(jìn)行遮陰處理，以追求更高的煙葉品質(zhì)。

關(guān)鍵詞GIS；雪茄煙；氣候要素；區(qū)劃；適宜性

中圖分類號S162文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2023）08-0206-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.048開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Climate Analysis of Cigar Planting in Dehong Prefecture Based on GIS

FAN Dan-hua， LI Hui-qin（Dehong Meteorological Bureau，Mangshi，Yunnan 678400）

AbstractReferring to the climatic conditions of the international high-quality cigar planting areas， climate resources were calculated and analyzed for the monthly average temperature， monthly average precipitation， monthly average air relative humidity， and monthly sunshine hours data from five surface meteorological stations in Dehong Prefecture from 1981 to 2018， as well as the monthly average temperature and monthly average precipitation data from 110 regional meteorological stations from 2010 to 2018， to screen out the meteorological indicators suitable for cigar planting in Dehong Prefecture， and the spatial analysis function of GIS was used to partition and evaluate the single factor climatic factors of cigar.The results showed that from the perspective of temperature conditions， it was recommended to start planting at the end of January and the beginning of February， and the most suitable areas were the southern part of Mangshi and the southern part of Ruili，the sub-suitable area was the central part of Mangshi， the southern part of Longchuan and the low-altitude dam area of Yingjiang. From the perspective of precipitation conditions， the precipitation in the area suitable for planting cigar smoke in the temperature from January to April was insufficient， and it was necessary to manually strengthen irrigation， and after the rainy season in Dehong Prefecture in May， the precipitation had increased significantly， which had exceeded the water demand for cigar smoke to mature， which would lead to the return of cigar tobacco leaves to greening and affecting quality. It was therefore recommended that the harvesting of cigars be completed by mid-May. From the perspective of relative humidity， the relative humidity in March and April was slightly lower， but in general， the relative humidity in the field would be higher than the data of the meteorological observation station， and the growth conditions of cigar smoke were generally met.From the perspective of sunshine， Dehong prefecture had sufficient sunshine from January to June， and the quality of cigar smoke was better under cloudy and light-drudded conditions， so it was recommended to shade cigar smoke in order to pursue higher tobacco quality.

Key wordsGIS;Cigar;Climatic element;Zoning;Suitability

雪茄煙是一種特殊的煙草制品，香氣醇厚豐滿，同時焦油和煙堿含量低，對人體危害較普通卷煙小，近年來在國際國內(nèi)市場上一直保持著上升趨勢［1-2］。與烤煙相比，雪茄煙對氣象因子的需求更為嚴(yán)格，適宜的氣候、土壤、地形以及豐富的種植經(jīng)驗等都是必不可少的因素［3］，即使在優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)，也僅限于小部分煙區(qū)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雪茄煙。世界上的優(yōu)質(zhì)雪茄煙產(chǎn)地均分布在南北回歸線之間，特別是在 23°N 附近地區(qū)，該地區(qū)具有優(yōu)質(zhì)雪茄煙生產(chǎn)的獨特生態(tài)條件，其中尤其以古巴共和國（以下簡稱古巴）最為著名［4-5］。該研究參照古巴西部優(yōu)質(zhì)雪茄煙產(chǎn)區(qū)比那爾德里奧省雪茄煙指標(biāo)，探索云南省德宏州境內(nèi)適宜種植雪茄煙區(qū)域。

1資料與方法

1.1研究區(qū)域概況? ? 德宏州地處我國西南邊陲、中緬邊境，位于97°31′～98°43′E、23°50′～25°20′N（圖1），總面積11 526 km2，總?cè)丝?30多萬。全州轄三縣兩市，即葫蘆絲之鄉(xiāng)梁河縣、中華翡翠毛料城盈江縣、目瑙縱歌之鄉(xiāng)隴川縣、東風(fēng)珠寶城瑞麗市、中國咖啡之鄉(xiāng)芒市。德宏州屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，具有光照充足、雨量充沛、冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑、干濕季節(jié)分明的氣候特點。

1.2數(shù)據(jù)來源

1.2.1氣象數(shù)據(jù)。德宏州5個地面氣象站1981—2018年月平均氣溫、月平均降水量、月平均空氣相對濕度、月日照時數(shù)數(shù)據(jù)，110個區(qū)域氣象站2010—2018年月平均氣溫、月平均降水量數(shù)據(jù)。

1.2.2地理數(shù)據(jù)。中國氣象局統(tǒng)一下發(fā)的1∶100 萬地理數(shù)據(jù)，包括省界、州市界、高程、坡度、坡向等信息。

1.3研究方法

1.3.1氣候資源推算。

1.3.1.1平均氣溫推算。建立月平均氣溫與緯度、海拔、坡向、坡度的線性回歸模型［6］，所有統(tǒng)計模型均通過顯著性檢驗，再運用ArcGIS圖形計算功能生成逐月氣溫空間分布圖。

1.3.1.2降水量插值。為力求最大限度地利用現(xiàn)有資料提取降水信息，準(zhǔn)確地表現(xiàn)降水量分布情況，對一定區(qū)域內(nèi)水資源進(jìn)行整體評價，該研究利用PRISM降水模型［7］，提出了精度較好的空間插值計算方法：在一個半徑上限固定但可自動伸縮的信息圓（移動信息窗）內(nèi)，對于任一插值的網(wǎng)格點J，搜索與其距離最近、影響最大的N個（一般取15）測站作為信息來源，以海拔、經(jīng)緯度、方位因子等作為環(huán)境參數(shù)。根據(jù)觀測站點的海拔與降水量觀測值采用線性回歸方法，建立海拔與降水量之間的回歸方程，同時引入距離、方位權(quán)重，運用GIS、移動開窗技術(shù)集成來實現(xiàn)并完成降水的空間插值［8-10］。

1.3.2雪茄氣候適宜性區(qū)劃?；谘┣褵煼N植氣候適宜性指標(biāo)，應(yīng)用 GIS空間分析功能對雪茄煙的單因子的氣候要素進(jìn)行分區(qū)及評價［11-12］。

2結(jié)果與分析

2.1氣溫條件分析雪茄煙葉是喜溫作物，6～35 ℃均能成長。參照國際優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉產(chǎn)區(qū)（古巴西部的比那爾德里奧?。夂蛏鷳B(tài)條件（最適平均氣溫為21.2～24.4 ℃），將德宏州雪茄生長所需溫度進(jìn)行適宜性分區(qū)：最適宜種植區(qū)域平均氣溫為21.2～24.4 ℃，適宜種植區(qū)域平均氣溫為18.0～21.2、24.4～28.0 ℃，次適宜種植區(qū)域平均氣溫為15.0～18.0、28.0～35.0 ℃，小于15.0 ℃或者大于35.0 ℃均為不適宜種植區(qū)域［13］。

利用德宏州5個地面氣象站1981—2018年月平均氣溫以及110個區(qū)域氣象站2010—2018年月平均氣溫數(shù)據(jù)插值得到1981—2018年德宏州1—6月平均氣溫分布圖（圖2）。從圖2可以看出，德宏州1—6月平均氣溫為10.7～21.1 ℃，總體呈現(xiàn)平均氣溫均隨海拔的升高而減少的特征，低值區(qū)主要分布在高海拔的山區(qū)，而高值區(qū)主要分布在海拔較低的各個壩區(qū)。溫差較大，其中1月最冷區(qū)域低至4.0 ℃，6月最熱區(qū)域能達(dá)到25.6 ℃。

應(yīng)用Arc MAP空間分析功能對氣溫條件進(jìn)行分區(qū)及評價，結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出，1月平均氣溫大于14.0 ℃的區(qū)域僅位于盈江西部很小的區(qū)域，全州沒有大于15.0 ℃的區(qū)域，平均氣溫較低，不適宜雪茄煙播種和大田生長。2月平均氣溫大于15.0 ℃的區(qū)域位于芒市西部、芒市南部、瑞麗南部，14.0～15.0 ℃的區(qū)域位于芒市中部、盈江南部和隴川西部，2月平均氣溫較1月有所上升，大于15.0 ℃的區(qū)域可以開始移栽雪茄煙。3月平均氣溫較2月大幅增長，大于20.0 ℃的區(qū)域主要位于各縣市壩區(qū)；18.0～20.0 ℃的區(qū)域位于壩區(qū)兩邊的半山區(qū)；大于20.0 ℃的區(qū)域都比較適合雪茄煙的大田生長。4月平均氣溫大于21.2 ℃（雪茄煙生長最適溫度）的區(qū)域較多，大部分壩區(qū)均能滿足雪茄煙大田生長所需熱量。5月平均氣溫升高較快，21.2～25.0 ℃為雪茄煙生長最適氣溫的區(qū)域面積占德宏州土地面積的41％，適宜雪茄煙生長的區(qū)域面積大，全州大部分壩區(qū)均能滿足大田生長所需的熱量。6月平均氣溫達(dá)21.2～25.0 ℃的區(qū)域進(jìn)一步增大，占德宏州土地面積的52％，全州壩區(qū)均能滿足雪茄煙的生長，熱量條件充足。

2.2降水條件分析國際優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉產(chǎn)區(qū)（古巴西部的比那爾德里奧?。夂蛏鷳B(tài)條件：雪茄煙葉在育苗期需適當(dāng)控水促進(jìn)根系發(fā)育，在還苗期適當(dāng)干旱，月降水量30～50 mm比較適宜，在團(tuán)棵期需水量增大，月降水量60～80 mm比較適宜，在旺長期需水量最大，月降水量80～150 mm，成熟期降水量在50～70 mm較為適宜。

利用德宏州5個地面氣象站1981—2018年月平均降水量以及110個區(qū)域氣象站2010—2018年月平均降水量數(shù)據(jù)插值可得1981—2018年德宏州1—6月降水量分布圖（圖4）。從圖4可以看出，德宏州1—3月降水少，平均降水量僅為15.7～35.6 mm；4月降水開始增多，降水量為47.4～118.0 mm，平均降水量71.7 mm；德宏州一般5月開始進(jìn)入雨季，降水量大幅增加，5—6月累積降水量為202.5～405.9 mm。

應(yīng)用Arc MAP空間分析功能對降水條件進(jìn)行分區(qū)及評價，結(jié)果如圖5所示。德宏州1月降水整體較少，6月降水偏多，不能滿足雪茄煙生長，因此未進(jìn)行區(qū)劃。2月的降水量大于30 mm的區(qū)域分布在德宏州東部，20～30 mm的區(qū)域分布在德宏州中西部區(qū)域；在氣溫適宜的種植區(qū)降水量均不能滿足雪茄煙生長，需人工灌溉。3月的降水量依然較少，大于50 mm的區(qū)域分布在芒市東部零星區(qū)域、盈江東部邊緣，30～50 mm的區(qū)域分布在德宏州中東部區(qū)域；德宏州總體降水偏少，氣溫適宜種植的芒市南部、瑞麗南部和隴川東部等區(qū)域降水不足30 mm，無法滿足雪茄煙的大田生長需水量，需人工灌溉。4月的降水量較前期有所增加，大于80 mm的區(qū)域分布在芒市東部、盈江西部；60～80 mm的區(qū)域分布在芒市東部、瑞麗南部、盈江部分區(qū)域和梁河?xùn)|部地區(qū)，范圍較廣，這些區(qū)域的降水量滿足雪茄煙團(tuán)棵期生長，但雪茄煙進(jìn)入旺長期后仍需人工灌溉。5月的降水量除了芒市中部、瑞麗南部等少部分區(qū)域外都大于150 mm，整體降水過多，不利于雪茄煙成熟。

2.3相對濕度條件分析國際優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉產(chǎn)區(qū)（古巴西部的比那爾德里奧省）氣候生態(tài)條件：雪茄煙在空氣相對濕度70%～85%的區(qū)域比較適宜種植。分析德宏州5個縣市1—6月月平均相對濕度發(fā)現(xiàn)，1月均在70%以上，為71%～77%；2月下降至64%～68%，盈江最低，瑞麗最高；3月持續(xù)下降至59%～64%，盈江最低，梁河最高；4月開始有所回升，為63%～68%；5—6月均回升至70%以上。因此德宏州1月、5—6月相對濕度滿足條件，2—4月相對濕度略偏低，但偏低幅度不大，整體適宜種植雪茄煙。

2.4日照條件分析國際優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉產(chǎn)區(qū)（古巴西部的比那爾德里奧省）氣候生態(tài)條件：雪茄煙生長季需要日照時數(shù)為600～900 h。經(jīng)分析，德宏州1—6月的日照條件都比較好，日照時數(shù)在848.0～963.8 h，其中芒市最少，瑞麗最多，均達(dá)到雪茄煙生長所需日照，其中瑞麗區(qū)域由于日照過多，在種植時還需要適當(dāng)遮陰。

3結(jié)論與討論

（1）從氣溫條件上來看，1月份氣溫低，不適宜雪茄煙種植，建議到1月末2月初開始種植。最適的區(qū)域有芒市南部、瑞麗南部，次適宜區(qū)域為芒市中部以及隴川南部和盈江海拔較低的壩區(qū)一帶。3、4、5月份的氣溫均能滿足雪茄煙的生長。

（2）從降水條件上來看，1月末2月初在氣溫適宜種植雪茄煙的區(qū)域前期降水均為不足，需根據(jù)雪茄煙不同生長期的需水量開展灌溉；3—4月份氣溫上適宜種植雪茄煙的區(qū)域降水仍有所不足，需人工加強(qiáng)灌溉；到5月份后德宏州雨季開始，降水大幅增多，均已超過雪茄煙成熟的需水量，會導(dǎo)致雪茄煙葉返青，影響品質(zhì)。因此建議在5月中旬之前完成雪茄煙的采收工作。

（3）從相對濕度上來看，3—4月份相對濕度稍低，但一般來說田間相對濕度會比氣象觀測臺站數(shù)據(jù)偏高，總體來說還是滿足雪茄煙的生長條件。

（4）從日照上來看，德宏州1—6月日照都比較充足，而雪茄煙在多云寡照的條件下品質(zhì)更好，因此建議對雪茄煙進(jìn)行遮陰處理，以追求更高的煙葉品質(zhì)。

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